桥梁荷载试验方案
桥梁荷载试验
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1200应变花
§5-3 静载试验仪器设备
常温应变片通常采用粘结剂粘贴在构件的表面。粘贴应变片是测量准 备工作中最重要的一个环节。在测量中,构件表面的变形通过粘结层 传递给应变片。显然,只有粘结层均匀、牢固、不产生蠕滑,才能保 证应变片如实地再现构件表面的变形。应变片的粘贴由手工操作,一 般按如下步骤进行: (1)选片:检查、分选应变片。 (2)定位:处理构件的测点表面。 (3)贴片:粘贴应变片。 (4)干燥固化:加热烘干、固化。 (5)应变片的防护:检查应变片的电阻值,测量绝缘电阻。 (6)引出导线。
4.连续刚构桥试验荷载工况 (1)主要工况 主跨墩顶最大负弯矩工况 主跨跨中最大正弯短工况 (2)附加工况 墩顶支点最大剪力工况 边跨最大正弯短工况 桥墩(台)最大反力工况
§5-2 试验方案与实施
一、试验荷载工况的确定:
5.无铰拱桥试验荷载工况 (1)主要工况 拱顶最大正弯矩工况 拱脚最大负弯短工况 (2)附加工况 拱脚最大水平推力工况 l/4截面最大正弯短和最大负弯短工况 l/4截面正负挠度绝对值之和最大工况
特点、原理、使用方法、使用注意事项、温度补偿
§5-3 静载试验仪器设备
§5-3 静载试验仪器设备
§5-3 静载试验仪器设备
§5-3 静载试验仪器设备
§5-3 静载试验仪器设备
§5-3 静载试验仪器设备
二、电测式量测装置:
电阻应变测量方法是将应变转换成电信号进行测量的方法,简称电测法。 电测法的基本原理是:将电阻应变片(简称应变片)粘贴在被测构件的表 面,当构件发生变形时,应变片随着构件一起变形,应变片的电阻值将发 生相应的变化,通过电阻应变测量仪器(简称电阻应变仪),可测量出应 变片中电阻值的变化,并换算成应变值,或输出与应变成正比的模拟电信 号(电压或电流),用记录仪记录下来,也可用计算机按预定的要求进行 数据处理,得到所需要的应变或应力值。其工作过程如下所示:
桥梁荷载试验方案
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附件一:参考试验方案吉祥路中桥荷载试验方案一、桥梁概述吉祥路中桥为1×25m正交预应力混凝土简支小箱梁桥。
桥宽28m,横断面布置:6.75m (人行道)+14.5m(机动车道)+6.75m(人行道),横断面布置如图1所示,全桥共21片小箱梁。
设计荷载:城—A级。
图1 桥梁上部横断面布置图(尺寸单位:cm)二、荷载试验(一)试验目的及试验依据1、试验目的1)检验该桥整体结构的质量和结构的可靠性;2)判断桥跨结构在试验荷载作用下的实际受力状态和工作状态,评价结构的力学特性和工作性能,检验结构的承载能力是否能满足设计标准:3)通过动荷载试验以及结构固有模态参数的实桥测试,了解桥跨结构的动力特性,以及各控制部位在使用荷载下的动力性能;4)进行梁的强度、刚度及承载能力评估。
2、试验依据:1)《公路旧桥承载能力鉴定方法》(以下简称《方法》);2)《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ 77-98);3)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004);3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004);4)吉祥路中桥施工图(二)试验内容1、试验部位1)动载试验:试验项目为跑车、刹车和跳车。
2)静载试验:左辐和右幅主梁跨中最大弯矩加载。
2、主要试验设备1)变形检测设备精密水准仪(瑞士徕卡)二套,最小读数0.01mm ,精度0.4mm/km 2)应变检测设备JMZX-2001综合测试仪(长沙金码高科)一套,精度为1με 3)动载试验设备INV306动态数据采集处理系统一套(东方振动研究所)(三)结构理论分析原理及试验加载方案1、结构理论分析原理吉祥路中桥,为1×25m 正交预应力混凝土简支空心板桥。
桥横断面由21片小箱梁组成,4车道。
动载试验求动力增大系数时,将荷载布设在第2车道,求解第3车道拾振器处的静载理论挠度值f st 。
根据实测动挠度幅值1y f ∆,计算动力增大系数:1+µ=1+1y f ∆/f st设计荷载:用铰接板梁法计算跨中荷载横向分布系数,利用试验断面的弯矩影响线进行纵向加载,求解设计荷载作用下最不利荷载位置,求得设计活荷载效应(控制荷载模式)。
桥梁荷载试验方案布置与优化过程详解
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模型建立
在建模前,应首先需要根据分析的目的来选择相应的单元 以及模型的简化原则,并应事先划分好施工阶段、结构组、荷 载组以及一些必要的计算如一期、二期恒载等.
一般地,在模型完全建立后,可选择消隐功能以显示与校 验所建立的有限元模型是否与实际结构一致;还可以按照不 同材料、截面等信息选择不同的颜色显示,使得桥梁整体的有 限元模型更加清晰、明了.
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方案优化
根据多跨矮塔斜拉桥结构的受力特点,并结合截面影响线的图形互 补性,即正负弯矩影响线曲线变化趋势恰好相反,可将3号墩墩顶附近主 梁最大负弯矩B-B截面与次边跨跨中最大正弯矩C-C截面2个加载工况优 化为1个工况.
No Image
图6
个工况.
A-A
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B-B
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方案优化
以右边跨M+maxE-E截面为例,通过适当调整加载车载位,将 加载车在纵桥向上以控制截面为对称轴进行布置,即将控制截 面留出一定距离的空载段,而不是将加载车直接加载在控制截 面上.
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2@450 3700
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方案优化
内力/kN·m 挠度/mm
73291.53 -91.628
内力/kN·m -163773.02
内力/kN·m 挠度/mm
内力/kN·m 挠度/mm
72938.93 -91.669 74314.48 -46.324
桥梁荷载试验实施方案
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桥梁荷载试验实施方案桥梁荷载试验实施方案一桥梁荷载试验目的桥梁荷载试验分为静载试验和动载试验。
桥梁荷载试验是对桥梁结构工作状态进行直接测试的一种检定手段。
试验的目的、任务和内容通常由实际的生产需要或科研需要所决定。
一般桥梁荷载试验的目的有:1.检验桥梁设计与施工的质量对于一些新建的大、中型桥梁或者具有特殊设计的桥梁,在设计施工过程中必然会遇到许多新问题,为保证桥梁建设质量,施工过程中往往要求做施工监控。
在竣工后一般还要求进行荷载试验,以检验桥梁整体受力性能和承载力是否达到设计文件和规范的要求,并把试验结果作为评定工程质量优劣的主要技术资料和依据。
2.判断桥梁结构的实际承载力旧桥由于构件局部发生意外损伤,使用过程中产生明显病害,设计荷载等级偏低等原因,有必要通过荷载试验判定构件损伤程度及承载力、受力性能的下降幅度,确定其运营荷载等级。
同时,旧桥荷载试验也是改建、加固设计的重要依据。
3.验证桥梁结构设计理论和设计方法对于桥梁工程中的新结构、新材料和新工艺,应通过荷载试验验证桥梁的计算图式是否正确,材料性能是否与理论相符,施工工艺是否达到预期目的。
对相关理论问题的深入研究,往往也需要大量荷载试验的实测数据。
二静载试验桥梁静载试验主要是通过测量桥梁结构在静力荷载作用下各控制断面的应力及结构变形,它是检验桥梁性能及工作状态(如结构的强度、刚度)最直接、最有效的办法。
在静载试验前对桥梁空间构模,试验前计算出各控制断面的内力影响线,根据影响线进行静力加载计算,计算结构在试验荷载作用下相应测试断面应力和变形并进行动力计算。
通过静力计算结果与荷载试验结果进行比较。
从而判定结构承载能力是否满足设计荷载安全运营要求。
2.1静载试验基本原则静载试验设计采用三轴载重汽车(重300kN)加载,根据等效加载原理进行布载,三轴载重汽车轴重、轴距及平面布置见图,试验各工况下所需加载车辆的数量和轮位布置,将根据设计标准活荷载产生的某工况下的最不利效应值按下式所定原则等效换算而得:0.85≤η=Ss/S(1+μ)≤1.05式中,η——静载试验效率Ss——静载试验荷载作用下,某工况计算效应值;S——设计标准活荷载不计冲击作用时产生的某试验工况的最不利计算效应值;(1+μ)——设计计算取用的动力系数;试验荷载采用内力等效的原则计算确定,使试验荷载效率满足上述规定,具体轮位布置按照各断面在最不利荷载作用下的空间有限元静力分析结果确定。
桥梁荷载试验方案
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桥梁荷载试验方案为了保证桥梁的结构安全可靠,必须进行荷载试验,以评估桥梁对各种荷载的承载能力。
荷载试验是桥梁设计和施工的重要一环,它可以验证设计参数的合理性,检验结构的强度和刚度,评估结构的振动特性和动力响应,以及检测结构的疲劳、断裂和变形情况。
以下是一份桥梁荷载试验方案,旨在提供一种全面而有效的方法来进行荷载试验。
1.试验目的通过荷载试验评估桥梁的结构安全性和承载能力,检验设计参数的准确性,并验证试验结果与分析结果的一致性。
2.试验类型a)静载试验:应用静态荷载来评估结构的弯曲、剪切和扭转性能。
b)动载试验:应用动态荷载来评估结构的振动特性和动力响应。
c)动静结合试验:综合应用静、动两种荷载来评估结构的综合性能。
3.荷载选择a)静载试验:按照设计荷载的最大值进行试验,可根据设计代码和桥梁用途确定。
b)动载试验:选择合适的载重车辆,根据实际情况考虑轴重、轴距和速度等参数。
c)动静结合试验:根据实际情况综合考虑静、动载的组合方式和荷载参数。
4.试验方案a)试验前准备:-桥梁全面检查,并对可能的损伤和缺陷进行修复。
-清理桥面垃圾、杂草等障碍物,并确保桥梁表面干净。
-安装试验所需的传感器和测量设备,如位移计、应变计、加速度计等。
-建立数据采集和存储系统,以记录和分析试验数据。
b)试验过程:-静载试验:按照设计荷载的要求,逐渐增加荷载,并在每个荷载水平上记录下相关数据,如位移、应变、变形等。
-动载试验:按照试验方案规定的速度和载重车辆参数进行试验,记录下桥梁的响应和振动特性。
-动静结合试验:综合应用静、动两种荷载进行试验,记录下桥梁综合性能的数据。
c)试验数据处理与分析:-对试验数据进行处理和筛选,采用合适的数学模型和统计方法进行分析。
-比较试验结果与理论计算结果和设计要求的一致性,评估结构的安全性和承载能力。
-根据试验结果,提出对桥梁结构的改进建议,以优化其安全性和经济性。
5.试验安全措施a)借助专业工程师和试验人员,确保试验过程的安全可控。
桥梁荷载试验方案及数据分析
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桥梁荷载试验方案及数据分析桥梁是交通运输的重要组成部分,承载着车辆和行人的重量。
为了确保桥梁的安全性和可靠性,荷载试验是必不可少的一项工作。
本文将介绍桥梁荷载试验的方案和数据分析方法。
一、荷载试验方案1. 试验目的桥梁荷载试验的主要目的是验证桥梁的强度和刚度,评估其对不同荷载情况下的响应。
通过试验,可以获取桥梁在实际使用条件下的应变、挠度等数据,为桥梁设计和维护提供依据。
2. 试验对象选择合适的试验对象是试验方案设计的关键。
应根据桥梁的类型、跨度、荷载等级等因素进行选择。
通常选择具有代表性的桥梁进行试验,以保证试验结果的可靠性和普适性。
3. 试验荷载试验荷载是桥梁荷载试验中的重要参数。
根据桥梁所处的使用条件和设计要求,确定适当的试验荷载。
常见的试验荷载包括静载、移动荷载和动态荷载等。
4. 试验方案试验方案应包括试验荷载的选择与加载方式、试验仪器与设备的布置与校准、试验过程控制与数据采集等内容。
试验方案应合理设计,确保试验的科学性和可操作性。
二、数据分析方法1. 数据采集数据采集是桥梁荷载试验过程中的关键环节。
试验中应设置合适的传感器和仪器设备,实时监测桥梁的应变、挠度和变形等参数,并将数据记录下来。
数据采集的频率和精度应根据试验要求进行设置。
2. 数据处理试验结束后,需要对采集到的数据进行处理。
数据处理的方法可以采用统计分析、振动模态分析、有限元分析等。
根据桥梁的结构特点和试验目的,选择合适的数据处理方法,提取有用的信息。
3. 数据分析数据分析是桥梁荷载试验中的重要环节。
通过对试验数据的分析,可以评估桥梁的结构性能和受荷情况,为桥梁设计和改进提供参考依据。
常用的数据分析方法包括应变-挠度曲线分析、动态响应分析和疲劳寿命评估等。
三、结论桥梁荷载试验方案的设计和数据分析是保证桥梁结构安全和可靠性的重要手段。
通过合理设计试验方案和科学分析试验数据,可以全面了解桥梁的荷载性能和使用状况,并为桥梁的设计、改进和维护提供科学依据。
桥梁荷载试验方案
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报告编号:022613123xx市2013年度市管桥梁荷载试验报告检测人员:制:编核:审准:批检测单位:证书等级:书证号:发证机构:事项注意未经试验室书面批准,不得涂改或复制检测报告,经同意复制的检测报告应全文1复制并经本试验室加盖试验检测专用章确认后方有效。
报告需有检测、编制、审核、批准人签字,并加盖试验检测专用印章,否则报告2无效。
3 对报告有异议,请于收到报告之日起十五个工作日内向本试验室提出。
4 送检样品仅对来样负责。
检测中心XXXXXX联系人:联系电话:投诉电话:传真:邮编:址:地.目录第一章概述 (1)第二章试验目的及依据 (4)2.1试验目的 (4)2.2试验依据 (4)第三章荷载试验实施方案 (5)3.1静载试验 (5)3.2动载试验 (9)第四章试验准备及过程........................................................................ 错误!未定义书签。
4.1现场的准备工作....................................................................... 错误!未定义书签。
4.2内业的准备工作....................................................................... 错误!未定义书签。
4.3试验过程................................................................................... 错误!未定义书签。
第五章静载试验成果整理及分析........................................................ 错误!未定义书签。
5.1桥梁承载能力的评定方法....................................................... 错误!未定义书签。
桥梁荷载试验方案
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桥梁荷载试验方案一、试验方案的制定1.确定试验目的:主要是验证桥梁结构的承载能力、应力分布情况和变形情况,为设计提供依据。
2.确定试验内容:包括静力试验、动力试验和疲劳试验等,根据桥梁的类型和功能进行选择。
3.选择试验方法:包括物理模拟试验、数字仿真试验和现场试验等,根据桥梁的尺度、形式和所需数据的准确性进行选择。
4.确定试验组织与配套:包括试验机构、试验人员和试验设备等,保证试验的顺利进行。
二、静力试验方案静力试验主要是通过施加不同部位和大小的荷载,试验分析桥梁结构的承载能力。
具体步骤如下:1.确定试验荷载:根据设计荷载和系数,确定试验时施加的静载荷的大小和位置。
2.制定试验方案:确定试验时的测试点和测试方法,包括悬臂梁法、点载法和均布载荷法等。
3.进行试验:根据试验方案,按照荷载的大小和位置逐步施加,观测每个测试点的变形情况和应力分布。
4.记录数据:根据试验现场的情况,记录每个测试点的荷载、变形和应力等数据,确保数据的准确性。
5.分析结果:根据试验数据,进行数据处理和分析,得出桥梁结构的荷载、变形和应力等参数,并与设计数据进行比较,验证桥梁的设计和施工的合理性。
三、动力试验方案动力试验主要是利用荷载作用下桥梁结构的振动特性,验证其结构的稳定性和自振频率等。
具体步骤如下:1.确定试验方式:根据桥梁的类型和特点,选择适合的动力试验方法,包括振动台试验、自行车试验和风洞试验等。
2.选择试验参数:根据桥梁的尺度和设计要求,确定试验时的荷载、激振频率和振幅等参数。
3.进行试验:根据试验方案,按照确定的荷载和振动参数进行试验,观测和记录桥梁结构的振动响应。
4.记录数据:根据试验现场的情况,记录振动参数和结构响应的数据,包括位移、加速度和频率等。
5.分析结果:根据试验数据,进行数据处理和分析,得出桥梁结构的振动特性和稳定性等参数,并与设计数据进行比较,验证桥梁的设计和施工的合理性。
四、疲劳试验方案疲劳试验主要是模拟桥梁在长时间运行中,受到交通荷载的重复作用,验证桥梁结构的耐久性和疲劳寿命。
【专业知识】桥梁工程知识:桥梁荷载试验加载方案和测点布置
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【专业知识】桥梁工程知识:桥梁荷载试验加载方案和测点布置【学员问题】桥梁荷载试验加载方案和测点布置?【解答】一、加载方案的实施(一)试验荷载工况的确定1.简支梁桥(跨中最大正弯矩工况、支点最大剪力和L/4桥墩最大竖向反力工况)2.连续梁桥(主跨中最大正弯矩、主跨支点负弯矩、主跨支点最大剪力工况、主跨桥墩最大竖向反力和边跨最大正弯矩工况)3.悬臂梁桥(T型刚构桥)支点(或墩顶)最大负弯矩工况、锚固孔跨中最大正弯矩工况、支点(或墩顶)最大剪力工况、挂孔跨中最大正弯矩工况)4.无铰拱桥(跨中最大正弯矩工况、拱脚最大负弯矩工况、拱脚最大推力工况、正负挠度绝对值之和最大工况)(二)试验荷载等级的确定1.控制荷载的确定(汽车和人群标准设计荷载、挂车和复带车标准设计荷载、需通行的特殊重型车辆)以上几种进行截面内力计算比较选出最不利的荷载作为控制荷载。
2.静载试验效率系数(一般取0.8-1.05)3.动载试验效率(三)静载加载分级与控制1.分级控制的原则(一般分3~5级加载)2.车辆荷载加载分级的方法(先轻后重、逐渐增加车辆数、加载车位于内力影响线不同部位)3.加卸载的时间选择:为了减少温度变化对试验造成的影响,加载时间以22点至晨6点。
(四)加载设备的选择(可行驶的车辆和重物加载)(五)加载重物的称量二、测点布置1.主要测点的布设1)简支梁桥(跨中挠度、支点沉降、跨中截面应变)2)连续梁桥(主跨挠度、支点沉降、跨中和支点截面应变)3)悬臂梁桥(T型刚构桥)悬臂端部挠度、支点沉降、支点截面应变支点4)无铰拱桥(跨中及L/4处挠度、拱顶和L/4处截面应变)2.其它测点的布设以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
结语:借用拿破仑的一句名言:播下一个行动,你将收获一种习惯;播下一种习惯,你将收获一种性格;播下一种性格,你将收获一种命运。
事实表明,习惯左右了成败,习惯改变人的一生。
桥梁荷载试验方案
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桥梁荷载试验方案一、项目背景桥梁荷载试验,顾名思义,就是对桥梁在荷载作用下的性能进行测试。
这次试验的桥梁是一座新建的大跨度悬索桥,地处山区,跨越了一条深不见底的峡谷。
桥梁全长3.2公里,主桥跨度达到了560米,是国内同类桥梁中的佼佼者。
二、试验目的1.验证桥梁设计是否符合规范要求。
2.检查桥梁结构在荷载作用下的安全性、稳定性、耐久性。
3.为桥梁的运营、维护、保养提供科学依据。
三、试验内容1.静载试验:通过在桥梁上布置荷载,观察桥梁的变形、应力等参数,评估桥梁的承载能力。
2.动载试验:通过模拟车辆行驶、风载等动态荷载,测试桥梁的振动特性、疲劳寿命等。
3.极限荷载试验:在保证安全的前提下,对桥梁施加超过设计荷载的极限荷载,检验桥梁的极限承载能力。
四、试验步骤1.准备阶段:收集桥梁设计资料,编制试验方案,搭建试验平台,调试仪器设备。
2.静载试验:按照试验方案,分批次施加荷载,记录桥梁的变形、应力等参数。
3.动载试验:利用激振器模拟动态荷载,测试桥梁的振动特性。
4.极限荷载试验:在安全的前提下,逐渐加大荷载,观察桥梁的极限承载能力。
5.数据分析:对试验数据进行分析,评估桥梁的性能。
6.编制试验报告:整理试验数据,编写试验报告。
五、试验保障1.人员保障:成立试验团队,明确分工,确保试验顺利进行。
2.设备保障:选用高性能的试验设备,确保试验数据的准确性。
3.安全保障:制定严格的试验安全措施,确保试验过程中的人员安全。
4.资金保障:保证试验所需资金充足,确保试验顺利进行。
六、试验成果1.桥梁设计验证:通过试验,验证桥梁设计是否符合规范要求。
2.桥梁性能评估:评估桥梁在荷载作用下的安全性、稳定性、耐久性。
3.桥梁运营维护:为桥梁的运营、维护、保养提供科学依据。
4.技术积累:通过试验,积累桥梁荷载试验经验,为今后的工程提供借鉴。
现在,这个方案已经在我脑海中构思完毕。
我将投入到紧张的实施阶段。
我相信,通过这次试验,我们能为我国桥梁事业的发展贡献一份力量。
桥梁结构荷载试验
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土木建筑学院
4.2.7 静载试验实例
测试结果:以往广州方向第一跨跨中拱顶截面加载为例
➢ 挠度:在各级荷载作用下,卸载后变形基本恢复,说明主要承重结构 处于弹性工作状态。
横向测点,沿截面高度测点,温度测点 试验仪器:
✓ 测量应变:百分表,千分表,应变片,应变计,电阻平衡箱 ✓ 测量挠度:精密水准仪,水准尺,吊锤 ✓ 测量裂缝:裂缝观测仪
土木建筑学院
4.2.4 静载试验程序
加载程序
零载第一级卸载,零载第一级第二级第一级卸载,…… 加载稳定时间:> 5min 加载过程注意观测:控制点的位移,应变,薄弱部位破损状况 终止加载: ① 控制点的位移、应变超过容许值; ② 裂缝长度、宽度或数量急剧增加,影响结构使用寿命; ③ 实测挠度与理论计算值相差过大; ④ 墩台变形过大或出现不稳定状况。
构的安全程度
实测挠度,应力
✓ 结构校验系数: 挠度,应力 理论挠度,应力
η> = < 1, 结构强度不足,理论与实际相符,结构强度足够
结构刚度分析:
相对挠度与规范比较
结构抗裂性分析:
fmax L
f L
✓ 对预应力混凝土桥梁,出现第一条裂缝时的荷载为开裂荷载Pr,结构
抗裂安全系数:
Kf
Pr P
100
4.2.7 静载试验实例
石角大桥往广州方 向第一跨第三载位 车辆布置立面图
广州
400
200 200
400
往广州方向第二跨跨中线
往广州方向第一跨跨中线
大桥荷载试验方案
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大桥荷载试验方案目录一、概述 (2)二、试验目的 (2)三、试验依据 (2)四、试验内容 (3)4.1静载试验内容与测点布置 (3)4.2动载试验内容与测点布置 (4)五、静载试验方法 (4)5.1静载试验方法 (5)5.2动载试验方法 (10)六、试验结果分析方法 (12)6.1静载试验 (12)6.2动载试验 (16)七、试验设备 (18)八、试验现场准备以及组织与分工协作 (19)8.1试验现场准备 (19)8.2现场组织与分工协作 (20)九、安全保障措施、质量保证措施、进度保证措施 (21)9.1安全保障措施 (21)9.2质量保证措施 (21)9.3进度保证措施 (22)xx大桥荷载试验方案一、概述xx大桥,为一座预应力混凝土连续梁桥,共有6联,桥梁全长538m,桥型布置为(3×25m)+(25m+27.5m+22.5m)+(40m+2×65m+40m)+ 25+2×(3×25m)。
上部结构出第四联为现浇简支梁外,其余均为现浇连续梁。
其中(40m+2×65m+40m)一联为变高度连续梁,其余均为等高度连续箱梁。
下部结构河中桥墩采用花瓶式独柱墩,岸上桥墩采用双柱式,基础均为钻孔桩基础,桩基础采用摩擦桩。
第1~4联桥面总宽度为25m:15m(机动车道)+2×3.0m(非机动车道)+2×2.0m(人行道)。
第5~6联桥面总宽度为22m:15m(机动车道)+2×3.5m(非机动车道)。
二、试验目的1、检验设计与施工质量,确定工程的可靠性,为竣工验收提供技术依据;2、验证设计理论、计算方法及设计所采用的各种假设的正确性与合理性,为改进桥梁结构及其设计方法积累科学依据;3、直接了解桥跨结构的实际工作状态,判断实际承载能力,评价桥跨结构在设计使用荷载下的工作性能,检验其是否符合设计标准或满足使用要求;4、通过静载试验,建立桥梁“指纹”档案,为以后该桥在运营阶段,特别是老化阶段的检测与评定提供基准数据。
桥梁荷载试验专题方案
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附件一:参照实验方案吉祥路中桥荷载实验方案一、桥梁概述吉祥路中桥为1×25m正交预应力混凝土简支小箱梁桥。
桥宽28m,横断面布置:6.75m (人行道)+14.5m(机动车道)+6.75m(人行道),横断面布置如图1所示,全桥共21片小箱梁。
设计荷载:城—A级。
图1 桥梁上部横断面布置图(尺寸单位:cm)二、荷载实验(一)实验目旳及实验根据1、实验目旳1)检查该桥整体构造旳质量和构造旳可靠性;2)判断桥跨构造在实验荷载作用下旳实际受力状态和工作状态,评价构造旳力学特性和工作性能,检查构造旳承载能力与否能满足设计原则:3)通过动荷载实验以及构造固有模态参数旳实桥测试,理解桥跨构造旳动力特性,以及各控制部位在使用荷载下旳动力性能;4)进行梁旳强度、刚度及承载能力评估。
2、实验根据:1)《公路旧桥承载能力鉴定措施》(如下简称《措施》);2)《都市桥梁设计荷载原则》(CJJ 77-98); 3)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-);3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-); 4)吉祥路中桥施工图(二)实验内容1、实验部位1)动载实验:实验项目为跑车、刹车和跳车。
2)静载实验:左辐和右幅主梁跨中最大弯矩加载。
2、重要实验设备1)变形检测设备精密水准仪(瑞士徕卡)二套,最小读数0.01mm ,精度0.4mm/km 2)应变检测设备JMZX-综合测试仪(长沙金码高科)一套,精度为1με 3)动载实验设备INV306动态数据采集解决系统一套(东方振动研究所)(三)构造理论分析原理及实验加载方案1、构造理论分析原理吉祥路中桥,为1×25m 正交预应力混凝土简支空心板桥。
桥横断面由21片小箱梁构成,4车道。
动载实验求动力增大系数时,将荷载布设在第2车道,求解第3车道拾振器处旳静载理论挠度值f st 。
根据实测动挠度幅值1y f ∆,计算动力增大系数:1+µ=1+1y f ∆/f st设计荷载:用铰接板梁法计算跨中荷载横向分布系数,运用实验断面旳弯矩影响线进行纵向加载,求解设计荷载作用下最不利荷载位置,求得设计活荷载效应(控制荷载模式)。
桥梁荷载试验方案
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摘要桥梁荷载试验检测方案对于桥梁检测的具体实施有一定的指导作用,刚竣工桥梁的外观检查,动载和静载是桥梁检测的重要部分关键词:试验检测方案桥梁动载静载目录桥梁荷载试验方案 (3)1 工程概况 (3)2 试验目的 (3)3 试验依据 (4)4 项目实施的主要内容 (4)附录Ⅰ静力荷载试验测试断面、测点布置及加载细则 (9)附录Ⅲ拟投入项目设备清单 (12)桥梁荷载试验方案1 工程概况1.1 试验桥梁概况群联村大桥群联村大桥中心桩号K17+475,上部结构为4x40+5x40 m预应力砼(后张)先简支后结构连续T梁;下部结构柱式台配桩基础、柱式墩配桩基础。
桥梁全长为366.08 m。
1.2 主要技术标准(1) 设计汽车荷载:公路-I级;(2) 设计速度:80公里/小时(3) 抗震指标:地震动峰值加速度:<0.05g,地震基本烈度:<Ⅵ度。
(4)桥面净宽:群联村大桥2 试验目的根据国家有关规定,大型桥梁或新建成桥梁完工后应进行生产鉴定性质的验收荷载试验,目的是对桥梁的质量和工作性能是否与设计相符作出检验与评价。
基于这一根本目的,本次荷载试验具体目的如下:(1)通过测定桥跨结构在试验荷载作用下的控制截面应力和挠度,并与理论计算值比较,判定实际结构控制截面应力与挠度值是否与设计要求相符。
(2)通过测定桥跨结构在试验动荷载作用下的动力反应,拟评定实际结构的动力性能。
(3)通过现场加载试验以及对试验观测数据和试验现象的综合分析,对实际结构作出总体评价。
3 试验依据(1)交通行业工程标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004);(2)交通行业工程标准《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004);(3)交通行业工程标准《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》(JTG F80/1-2004);(4)交通行业工程标准《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004);(5)交通行业工程标准《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011);(6)《大跨径混凝土桥梁的试验方法》(“铁组”YC4-4/1978科研专题);(7)交通行业工程标准《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21-2011);(8)建设单位提供的桥梁设计图纸及计算资料,包括施工单位提供的部分施工图纸、设计单位提供的设计计算结果文件等。
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附件一:参考试验方案吉祥路中桥荷载试验方案一、桥梁概述吉祥路中桥为1×25m正交预应力混凝土简支小箱梁桥。
桥宽28m,横断面布置:6.75m (人行道)+14.5m(机动车道)+6.75m(人行道),横断面布置如图1所示,全桥共21片小箱梁。
设计荷载:城—A级。
图1 桥梁上部横断面布置图(尺寸单位:cm)二、荷载试验(一)试验目的及试验依据1、试验目的1)检验该桥整体结构的质量和结构的可靠性;2)判断桥跨结构在试验荷载作用下的实际受力状态和工作状态,评价结构的力学特性和工作性能,检验结构的承载能力是否能满足设计标准:3)通过动荷载试验以及结构固有模态参数的实桥测试,了解桥跨结构的动力特性,以及各控制部位在使用荷载下的动力性能;4)进行梁的强度、刚度及承载能力评估。
2、试验依据:1)《公路旧桥承载能力鉴定方法》(以下简称《方法》); 2)《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ 77-98); 3)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004);3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004); 4)吉祥路中桥施工图(二)试验内容1、试验部位1)动载试验:试验项目为跑车、刹车和跳车。
2)静载试验:左辐和右幅主梁跨中最大弯矩加载。
2、主要试验设备1)变形检测设备精密水准仪(瑞士徕卡)二套,最小读数0.01mm ,精度0.4mm/km 2)应变检测设备JMZX-2001综合测试仪(长沙金码高科)一套,精度为1με 3)动载试验设备INV306动态数据采集处理系统一套(东方振动研究所)(三)结构理论分析原理及试验加载方案1、 结构理论分析原理吉祥路中桥,为1×25m 正交预应力混凝土简支空心板桥。
桥横断面由21片小箱梁组成,4车道。
动载试验求动力增大系数时,将荷载布设在第2车道,求解第3车道拾振器处的静载理论挠度值f st 。
根据实测动挠度幅值1y f ∆,计算动力增大系数:1+µ=1+1y f ∆/f st设计荷载:用铰接板梁法计算跨中荷载横向分布系数,利用试验断面的弯矩影响线进行纵向加载,求解设计荷载作用下最不利荷载位置,求得设计活荷载效应(控制荷载模式)。
试验荷载:在影响线上布设试验荷载,致使布载结果与设计荷载效应之比接近于所希望的加载效率,并求解试验荷载下的内力。
此内力与设计活荷载效应之比为加载效率。
2、试验加载方法1)动载试验动载试验是采用一辆重量约为350kN 的汽车,按如下4种工况进行动载试验: ① 在桥面上,汽车分别以20km/h 、30km/h 和40km/h 的行驶速度进行跑车使桥梁产生受迫振动,量测桥梁的振动频率和振幅。
② 在桥面上,汽车分别以20km/h 和30km/h 的行驶速度进行跑车,在简支梁桥跨中紧急刹车使桥梁产生受迫振动,量测桥梁的振动频率和振幅。
③ 试验跨的跨中位置,汽车从约15cm 高的垫木上后轮自由下落对桥梁进行的激励振动,量测桥梁的固有振动频率和阻尼。
④ 在桥梁无车辆通行时,桥梁受环境自然激励,量测桥梁的固有振动频率。
动态测试的测点沿桥跨布置3个,即在L/4,L/2,3L/4位置布置测点(见图2),横断面上第2车道跑车,第3车道安装传感器。
大桥的振动信号通过加速度传感器予以测量,并由计算机进行数据采集和记录,然后在通过动态信号分析软件进行分析,给出桥梁动态试验结果。
台0台1图2 动载试验传感器测点布置图(尺寸单位:cm )2)静载试验① 试验荷载根据《方法》中的规定,静载试验荷载一方面应保证结构的安全性,另一方面又应能充分暴露结构承载能力问题,加载效率系数q η取为:0.8 1.05q η<<, statq S S ηδ=⋅ 在设计荷载城-A 级和人群荷载作用下,计算获得跨中最大正弯矩,设计最大弯矩为732.5kN.m 。
考虑现场组织标准车队困难,采用弯矩等效原则,试验选用4台约330kN 加载车辆,按图3所示的试验载位进行加载,则计算在该试验荷载作用下,空心板跨中控制截面的试验弯矩和试验荷载效率如表1所示。
表1 试验弯矩和效率系数本次试验加载采用偏置加载。
加载分为四级加载。
注:di为加载分级距离,d1=550,d2=400,d3=300,d4=200图3 A载位跨中位置车辆布置图(单位:cm)②测点布置和观测方法A. 应力(应变)观测应变测点布置在1#~21#梁跨中梁底,弯矩较大的10#梁、11号梁和12#梁在梁底沿纵向布置3个测点(一个测点在跨中截面,另两个测点对称跨中测点布置,净距10cm),其余各梁在梁底布置1个测点,11号梁两侧分别沿梁高布置3个测点,12号梁一侧沿梁高布置3个测点,全桥共30个测点,采用粘贴弓形应变计的方法观测混凝土的应变,用JMZX-2001综合测试仪量测各片梁测试断面的混凝土的应变。
应变测点位置见图4。
图4 应变测点布置和测试断面图(单位:cm)B.变形观测对于简支梁桥,依据《试验方法》要求,本次试验沿试验桥跨跨中截面每片小箱梁、弯矩最大的三片梁(10#、11#和12#梁)1/4跨、3/4跨和支点的位置布置挠度测点,共计33个测点,具体测点布置见图5。
采用精密水准仪测量。
(四)试验步骤1、动载试验1)载位及测点布设选择试验桥跨的第3车道为动载加载车道。
在第2车道的L/4、L/2、3L/4处各安装拾振仪一个。
2)跑车试验选择一辆载重30t的汽车为试验车辆,分别以20km/h,30km/h,40km/h的车速在试验车道上行使。
测得引桥的振动频率,最大动挠度。
3)刹车试验选择一辆载重30t的汽车为试验车辆,分别以20km/h,30km/h的车速在试验车道上行驶试验桥跨,并在引桥的跨中位置紧急制动。
分别测得引桥的振动频率,最大动挠度。
4)跳车试验选择一辆载重30t的汽车为试验车辆,将15cm高跳板放在试验桥跨第3车道跨中,令试验车缓慢驶上跳板,待稳定后,使前轮从跳板上自由滑下,同时测得引桥的振动频率及动挠度。
5)在桥梁无车辆通行时,桥梁受环境自然激励,量测桥梁的固有振动频率。
图5 挠度观测点的测点布置图(尺寸单位:cm)2、静载试验(1)将加载汽车过地磅称重后,排列于被测试桥跨外20米以上。
(2)正式加载前,两排四辆加载车辆并排缓慢地来回二次对全桥进行预压,然后非工作人员退场,待一切工作安排就绪,各试验量测仪表读数调零,进行第一次空载读数,同时记录试验的气候温度。
(3)正式实施试验加载,每个试验载位采用偏置进行加载。
试验加载分五级进行。
每个载位满载后,记录该时间的气候温度。
每级汽车荷载驶入指定的区域就位后,稳定15分钟记录加载后开始试验观测第一次读数,间隔10分钟再记录加载的第二次读数,两次读数差均小于前次读数增量的10%时,认为结构变形已趋稳定。
此时所记录的数据为试验实测数据。
(4)该桥试验的载位满载完成后进行一次卸载,稳定20分钟后观测应变数据,待应变数据稳定后,量测挠度。
测量完成后,记录该时间的气候温度。
随着公路运输事业的飞速发展,公路建设进入一个前所未有的大发展阶段,我国依靠自己的力量,建成了不同结构形式的大跨度悬索桥、斜拉桥、拱桥、连续刚构桥等等,这些桥梁技术复杂,科技含量高,施工难度大,表明我国桥梁建设技术水平已经迈入世界先进行列。
这些大量新建桥梁,尤其是新型结构特大桥,检验其施工质量最有效、最直接的方法就是进行荷载试验。
同时随着大量低等级公路市政桥梁被改建或者扩建,这些服役几十年的桥梁能否继续使用已经成为管理决策部门关注的一件大事。
据统计,上世纪70年代以前修建的大量低标准桥梁已达到或者接近设计基准期,在各种不利因素的长期影响下桥梁结构性能可能发生巨大的变化,有些桥梁已出现不同程度的损伤,甚至其承载能力已大大降低而逐渐演变成为危桥,对这类桥梁急需加以综合评定,以便采取相应的技术改造措施或拆除重建等处理方案,而对现役桥梁结构进行承载能力评定最有效最直接的方法也就是桥梁荷载试验。
概念桥梁荷载试验按荷载性质分为静载和动载试验两个部分:桥梁静载试验是将静止的荷载作用在桥梁的指定位置上,检测桥梁结构的静力位移、静力应变、裂缝、沉降等静态参量的试验项目,然后根据相关规范和规程的指标,判断桥梁结构的承载能力以及在荷载作用下的工作性能。
桥梁动载试验则是利用某种激振方法激起桥梁结构的振动,测定桥梁结构的固有频率、阻尼比、动力冲击系数、动力响应(加速度、动挠度)等动态参量的试验项目,从而宏观的判断桥梁结构的整体刚度与运营性能桥梁荷载试验又可根据测试对象的不同,分为现场桥梁试验和室内桥梁模型(或部件)试验,前者多用于既有桥梁检定,后者多用于重要的或新型桥梁的设计阶段,必要时还可做模型或部件的破坏性试验。
目的1)检验桥梁设计与施工质量对于一些新建的大、中型桥梁或者具有特殊设计的桥梁,在设计施工过程中必然会遇到许多新的问题,为保证桥梁建设质量,施工过程中往往要求作施工监控。
在竣工后一般还要求进行荷载试验,以检验桥梁整体受力性能和承载能力是否达到设计文件和规范的要求,并把试验结果作为评定工程质量优劣的主要技术资料和依据。
2)判断桥梁结构的实际承载能力旧桥由于构件局部发生意外损伤,使用过程中产生明显病害,设计荷载等级偏低、原有设计资料遗失以及需要通过特种车辆等原因,都有必要通过荷载试验判定构件损伤程度及其承载力、受力性能的下降幅度,确定其运营荷载等级。
同时,荷载试验也是改建、加固设计的重要依据。
3)验证桥梁结构设计理论和设计方法对于桥梁工程中的新结构、新材料和新工艺,应通过荷载试验验证桥梁的计算图式是否正确,材料性能是否与理论相符,施工工艺是否达到预期目的。
对相关理论问题的深入研究,往往也需要大量荷载试验的实测数据。
主要内容第一阶段考察和准备阶段第二阶段加载试验和观测阶段第三阶段分析及总结阶段第一阶段1、试验孔(墩)的选择对于多孔桥梁,一般同一跨径选择一孔(或墩)进行加载试验。
选择时应综合考虑以下因素:(1)该孔(或墩)计算受力最不利;(2)该孔(或墩)施工质量较差、缺陷较多或病害较为严重;(3)该孔(或墩)便于搭设脚手架,便于设置测点或便于实施加载。
选择试验孔的工作与制定计划前的调查工作结合进行。
2、加载方案的制定在选择了加载孔(或墩)后,需进行具体加载方案的分析和计算,这是荷载试验前期准备中最重要,也是最核心的部分。
方案的制定主要包含如下的几个方面:(1)荷载试验工况的确定a)简支梁桥跨中正弯矩工况1/4L最大正弯矩工况支点最大剪力工况桥墩最大竖向反力工况b)连续梁桥主跨跨中最大正弯矩工况主跨支点负弯矩工况主跨桥墩最大竖向反力工况主跨支点最大剪力工况边跨最大正弯矩工况c)悬臂梁桥(T型刚构桥)支点(墩顶)最大负弯矩工况锚固孔跨中最大正弯矩工况支点(墩顶)最大剪力工况挂孔跨中正弯矩工况d)无铰拱桥跨中最大正弯矩工况拱脚最大负弯矩工况拱脚最大推力工况正负挠度绝对值之和最大工况e)刚架桥(包括斜腿刚架和刚构-拱式组合体系)跨中截面最大弯矩工况柱腿截面最大应力工况支点附近截面最大应力工况(2)试验荷载等级的确定①控制荷载的确定为了保证试验的效果,必须先确定试验的控制荷载,控制桥梁设计的荷载有下列几种:a. 汽车和人群(标准设计荷载)b. 挂车或履带车(标准设计荷载)c. 需通行的特殊重型车辆分别计算以上几种荷载对结构控制截面产生的内力(或变形)的最不利值,进行比较,取其最不利者对应的荷载为控制荷载。